坩埚下降法生长钨酸镉晶体的闪烁性能

以高温固相反应合成CdWO4多晶为原料,采用垂直坩埚下降法生长出大尺寸完整CdWO4晶体,就所生长CdWO4晶体进行了闪烁发光性能的测试表征,包括紫外可见透射光谱、光致发光光谱、光致发射衰减时间、X射线激发发射光谱、相对光产额以及γ射线辐照硬度.结果表明,该单晶在可见光区具有良好的光学透过性,其光致发光与X射线激发发射光的峰值波长位于475 nm左右,其光致发射衰减时间为842 ns;以CsI∶Tl晶体为基准样品,测得γ射线激发发光的光产额相当于基准样品的51.5％～57.4％,在γ射线辐照条件下其辐照硬度达107 rad.     

Ce∶GAGG与CsI(Tl)闪烁晶体性能对比研究

研究了不同反射层封装方式和与Si-PM不同耦合方式对Ce∶GAGG和CsI(Tl)闪烁晶体光输出和能量分辨率的影响,比较了Ce∶GAGG和CsI(Tl)闪烁晶体的透过率和衰减时间。实验结果表明:通过优化闪烁晶体的反射层材料和耦合方式,能大幅度提高Ce∶GAGG和CsI(Tl)闪烁晶体的光收集效率;Ce∶GAGG闪烁晶体的光输出、能量分辨率、透过率、衰减时间指标均优于CsI(Tl)闪烁晶体。Ce∶GAGG闪烁晶体使用TiO₂反射层材料封装和硅脂耦合,测试得到¹³⁷Cs放射源在662 keV最佳能量分辨率为4.89%。     

Li掺杂浓度对NaI∶Tl,Li晶体光学和闪烁性能的影响

具有中子-伽马双模探测能力的卤化物闪烁晶体在辐射探测领域展现出广阔的应用前景。本文使用布里奇曼法生长得到高光学质量的NaI∶Tl和NaI∶Tl, Li闪烁晶体，并系统研究了不同Li浓度掺杂NaI∶Tl晶体的光致激发和发射光谱、时间分辨光致发光曲线、X射线辐照发光光谱、伽马射线激发能谱，以及中子-伽马甄别性能。研究表明，NaI∶Tl晶体和NaI∶Tl, Li晶体在X射线激发下的发光峰位于345和410 nm,均来源于Tl⁺的sp-s²跃迁发光。随着Li浓度的增加，晶体的光产额由41 000 photons/MeV下降到23 000 photons/MeV,662 keV处的能量分辨率由7.0%劣化到9.6%。1%Li(原子数分数)掺杂的NaI∶Tl晶体具有最优的中子-伽马脉冲形状甄别(PSD)性能，品质因子(FoM)值达到4.56。     

Bridgman法生长的大尺寸钨酸铅晶体的光学和闪烁性能

本文报道了我们采用改进的Bridgman法为欧洲核子研究中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)上的紧凑型μ子螺线管(CMS)实验生长的大尺寸掺Y3+钨酸铅闪烁晶体,给出了晶体的光学和闪烁性能,如光致发光谱、X射线致发光光谱、纵/横向的透射光谱、光产额以及辐照硬度.测试结果表明,掺Y2O3的钨酸铅晶体光产额很高(>13pe/MeV),且全为100ns以内的快发光,其辐照硬度已接近CMS电磁量能器(ECAL)端帽晶体的要求,同一批晶体彼此间的性能一致性好.     

不同X射线管电压下CsI和CsI(Tl)晶体的X射线辐照致发光

在室温(290 K)和低温(25 K)下,测量了从11～40 kV的一系列管电压下X射线激发纯CsI和CsI (Tl)晶体的辐照致发光(RL)谱.结果表明:在固定温度下,管电压变化后, 305 nm和340 nm的本征发光带和580 nm的非本征发光带的形状结构均不发生变化,只是其强度发生变化.对所测得的各发光带强度随管电压的变化关系用抛物线模型进行了拟合分析,得到了较好的结果.同时还发现纯CsI和CsI (Tl)晶体中所有本征RL发光带强度与X射线强度基本上成正比关系,而当管电压增加时,CsI (Tl)晶体中非本征发光带强度的增加速度慢于本征发光带.分析认为,290 K时这可能与样品中另一个位于400 nm左右的发光带有关;而在25 K时则可能和H心与VK心的竞争有关.     

大尺寸PWO:(Mo,Y)晶体发光均匀性的研究

报道了用改进的Bridgman法生长的大尺寸PbWO4:(Mo,Y)晶体发光均匀性的表征研究.通过对大尺寸的PbWO4:(Mo,Y)晶体不同部位的透射光谱、X射线激发发射光谱、光产额和抗辐照损伤能力等光学和闪烁性能的测试,结果表明在实验所涉及的掺杂浓度范围,Mo、Y双掺杂能显著改善PbWO4晶体的发光均匀性,增强其抗辐照损伤能力.     

φ300mm碘化铯晶体发光非均匀性与生长界面的关系

报道了迄今为止国内首次生长出的最大直径(300 mm)碘化铯CsI(Tl)闪烁晶体,并采用X射线和137Cs所发射的-射线为激发源分别测试了该晶体不同部位的发光强度,分析了这些部位的铊离子浓度,并对发光强度与铊离子浓度及其空间关系进行了讨论,认为该晶体在水平面上的发光不均匀性反映出生长界面具有凸向上的特征,进而提出调节温度场对改善均匀性具有重要作用.     

溴化铈晶体的生长与性能研究

采用改进的坩埚下降法生长出φ1.5"×1.5"的无宏观缺陷的溴化铈晶体毛坯.研究测试了溴化铈晶体的荧光光谱、紫外-可见透射光谱及光输出、能量分辨率、本底等闪烁性能.结果表明:在光致激发下,溴化铈晶体的发光主峰位于390 nm;其10 mm厚度样品在390nm处的光透过率为60;;φ1"×1"大小的样品在137Cs源的662 keV伽马射线作用下能量分辨率为4.26;,光输出相当于NaI(Tl)晶体的125;;溴化铈晶体中在0.005 Bq/g探测限下未检测到138La和227Ac元素,本底水平显著低于掺铈溴化镧晶体.     

直径2英寸氯化铈掺杂溴化镧晶体制备与闪烁性能研究

本文采用改进的Bridman法,以优化的工艺成功地定向生长出了φ50mm×50 mm的溴(氯)化镧(铈)晶体,即掺氯化铈的溴化镧晶体,简称LBC晶体,测量了样品的光输出、能量分辨率、闪烁时间特性等性能指标.结果表明,坩埚下降法定向生长φ50 mm的LBC晶体具有优异的闪烁性能,其能量分辨率为3.1;,光输出相当于NaI∶Tl晶体的156;,衰减时间为17ns.     

CsI-LiCl共晶材料的坩埚下降法生长与闪烁性能研究

本文采用坩埚下降法,在真空密封的石英坩埚中成功生长出CsI-LiCl与CsI-LiCl:Na共晶闪烁体。通过扫描电子显微镜(SEM)观察晶体微结构表明该共晶中LiCl相与CsI相存在周期性的层状排列,CsI相的厚度在5 μm左右。共晶样品的X射线激发发射谱显示在CsI-LiCl和CsI-LiCl:Na共晶样品存在缺陷发光,在CsI-LiCl样品中还观察到了纯CsI的自陷激子(STE)发光。CsI-LiCl样品在α粒子激发下的多道能谱中观察到明显的全能峰,这一结果证明CsI-LiCl共晶可用于热中子探测的潜力。     

钒酸钇晶体中的颜色问题

本文以YVO4晶体生长过程中的V2O5挥发量与YVO4晶体颜色的关系为线索,研究了YVO4晶体颜色与YVO4晶体缺陷、光吸收特性的关系;结果表明晶体中的化学配比变量x影响了YV1-xO4-5x/2晶体颜色.x越大,V的含量越低,则晶体的颜色越浅,但与此同时因组分偏离化学配比而带来的晶体缺陷增多.所以不能无原则地减弱晶体颜色.适宜的x值为0～0.03.     

非线性光学晶体的研究进展

本文比较了无机、有机、半有机三类非线性光学晶体的性能、研究进展以及面临的主要问题和发展趋势;评述和展望了近年来出现的半有机非线性光学晶体的研究意义、潜在优势和发展前景.     

A simple glucose reduction route for the synthesis of sheet‐like copper dendrites

In the current paper we designed a simple glucose reduction route for synthesis of sheet‐like Cu dendrites on a high yield, using CuSO₄ as the starting material. The reaction was carried out at 180 °C for 18 h in the absence of any structure‐directing agent. The product was characterized by X‐ray powder diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM) and electron diffraction (ED). Some factors influencing the shapes of Cu microcrystals, including the reaction temperature, time, and the concentration of the starting CuSO₄, were investigated. (© 2009 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

Growth morphology of crystals from kinetic and geometric perspective

The growth morphology of crystals is analysed from macroscopic point of view and the recent developments in this field are surveyed. In particular, it is shown that, for specific geometry characterized by interfacial angles a given face can increase in size for a very wide range of relative growth rates and need not be the slow‐growing face. Even growing faster than the neighbouring faces, such a face can increase in its size. However, there are other faces with other specific geometry, which can decrease the size growing more slowly than one of the neighbouring faces. If the growth time is sufficiently long, such a face may disappear and not be represented in the final crystal morphology. In the present survey the concepts given earlier [5] are extended. (© 2007 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

晶体结构控制晶体形态的理论及应用

本文对比分析了研究晶体宏观形貌与内部结构关系的3种主要理论,即布拉维法则、周期键链理论和负离子配位多面体生长基元理论.提出利用布拉维法则,结合晶胞形状及结构中螺旋轴、滑移面的影响,可以更准确地分析晶体的习性,并据此对晶体习性进行了分类.     

Structure,growth and optical properties of Zn0.24Ni0.76(SO4)·7H2O single crystal

A new crystalline complex zinc nickel sulfate heptahydrate (ZNSH) has been prepared. The crystal structure was investigated by x‐ray single crystal diffraction method and the empirical formula is Zn_0.24Ni_0.76(SO₄)·7H₂O. The ZNSH crystal belongs to the orthorhombic space group P2₁2₁2₁ with cell parameters a = 6.7742(14) Å, b = 11.748(2) Å, c = 12.009(2) Å. The deep‐green ZNSH single crystal with dimension of 30 × 25 × 25 mm³ has been grown by the cooling solution method. The constituent ratio of ZNSH crystal grown from various compounding solutions at temperature range 40‐50 °C is approximate invariant. The crystal absorption spectra with theoretical analysis are reported. (© 2004 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

Influence of solvent and crystallization method on the crystal habit of metronidazole

In the present study, metronidazole was crystallized in several solvents, according to both the “cooling crystallization” and the “crystallization by non‐solvent addition”. Particle properties, such as crystal habit, elongation ratio, and mean particle size, were determined by SEM analysis. Structural changes and development of polymorphic forms were excluded by both Differential Scanning Calorimetry (DSC) and X‐Ray Powder Diffractometry (XRPD). Crystal habit (and thus elongation ratio) was typically influenced by both the solvent polarity index and the crystallization method: solvents with higher polarity index tended to promote acicular or stick‐shaped crystals with a high elongation ratio, while isodimensional crystals were promoted by decreasing the polarity index, as was particle aggregation. (© 2007 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

从矿物宝石到光电功能晶体——解读蒋民华先生《晶体赋》

晶体美丽有用,构造和谐有序。光电功能晶体可实现光能和电能的相互转化,在微电子、光电子、通信、航天及现代军事技术等高科技领域占有重要地位。人类认识晶体,源于天然矿物。从矿物晶体的发现到光电功能晶体的人工生长和应用经历了漫长的发展,晶体种类、晶体质量、生长理论、生长技术以及应用等方面均取得了较大进展。本文简述了从矿物宝石到晶体学发展的历程,介绍了压电晶体、电光晶体、激光晶体、非线性光学晶体和闪烁晶体等几类光电功能晶体发展历程及晶体生长研究的进展,展望了未来光电功能晶体的发展趋势。     

提拉法制备铜单晶研究

采用提拉法生长出大尺寸(111)铜单晶,晶体尺寸为ф(12～19)mm×85 mm.通过XRD、金相显微分析讨论了铜单晶的晶体结构与生长缺陷,并采用双臂电桥测定(111)铜单晶的电阻率.结果表明:晶体具有(111)取向、强度高,表明晶体取向良好;蚀坑呈典型三角锥形,位错密度在105～106 cm-2之间;在室温下,(111)铜单晶电阻率为1.289×10-8Ω·m.     

晶体形态一些基本概念的实际意义分析

本文对晶体学中关于晶体形态一些古老的基本概念(单形的正形与负形、左形与右形、一般形与特殊形)进行了深入思考,并从实际晶体形态上发育这些单形的角度,分析了它们的本质区别与内在含义:单形的正形与负形是属于同一几何单形、同一对称型(点群)的两个结晶单形,它们可以相聚;单形的左形与右形也是属于同一几何单形、同一对称型(点群)的两个结晶单形,但它们却具有不同的内部结构,所以它们不能够相聚;单形的一般形与特殊形只有结晶单形意义,无几何单形意义.这些认识阐明了过去我们多年来并没有足够重视的一些理论与实际问题,这有助于晶体形态对称理论的发展,也有助于晶体学教学思路的明确.